每年的 3/31 是世界備份日，提醒我們保護數位資產的重要性，今年美光 Crucial 邀您一同了解固態硬碟 (SSD) 與傳統硬碟 (HDD) 之間的核心差異，幫助您做出明智選擇，確保珍貴資料的安全無虞。
世界備份日 Crucial 教你認識硬碟間的優勢
HDD
傳統硬碟使用的技術已廣為人知且經過各種測試。傳統硬碟問世已超過 50 年，逐步穩定提升儲存容量並降低體積尺寸。HDD 透過旋轉磁碟或碟片來讀寫資料。
傳統硬碟的運作原理
傳統硬碟包含一個以上的磁性感應碟片，並在每個碟片上有致動懸臂搭配讀寫頭，以及用來旋轉碟片及移動懸臂的馬達。另外還有 I/O 控制器及韌體，可對硬體下達指令，並與系統其他部分溝通。
每個碟片以同心圓構成，稱之為磁軌。磁軌分成數個邏輯單位，稱之為磁區。每個磁軌與磁區以編號產生獨特位址，用以進行整理並定位資料。資料被寫入最近的可用區域。有一種運算法可以在資料寫入前先進行處理，透過韌體進行偵測與更正錯誤。
碟片以預設速度旋轉 (消費級電腦為 4200 RPM 至 7200 RPM)。這些速度與讀寫率有關。預設速度越快，硬碟讀取並寫入資料的速度就越快。
讀取與寫入
每當使用者要求電腦取得或更新資料時，I/O 控制器會提供致動懸臂資料位置，由讀寫頭讀取每個位址是否存在電荷來蒐集資料。若指令是更新資料，讀寫頭就會改變受影響磁軌與磁區的電荷。
碟片旋轉與致動懸臂尋找正確磁軌與磁區所需要時間稱之為延遲。
缺點
HDD 的缺點來自於讀寫資料的機械零件，相較於以電子方式尋找與取得資料，以物理方式進行必須花費更多時間。若動作過於粗暴或不慎摔落，機械零件可能會跳動，甚至發生錯誤。這對筆記型電腦而言是個隱憂，桌上型電腦就相對不受影響。相較於 SSD，HDD 也比較重且較為耗能。
優勢
傳統硬碟的優勢在於技術成熟，且以相同儲存容量而言，其價格通常比固態硬碟低。目前來說，HDD 可提供的儲存空間也比 SSD 多。
SSD (固態硬碟)
固態硬碟使用快閃記憶體來提供卓越效能與耐久性。由於傳統硬碟內有許多小型的活動零件如磁頭、轉軸、與旋轉碟片，所以很容易出現故障，您的重要資料可能因此消失。少了活動零件的 SSD 更耐用、運行溫度更低，且更節能。
固態硬碟 (SSD) 的運作方式
SSD 可被視為大型 USB 隨身碟，它們使用相同的基礎技術。固態硬碟採用的 NAND 技術是一種快閃記憶體。在結構最底層，由浮閘電晶體紀錄電荷的存在與否來儲存資料。浮閘以網格形式集結，進一步形成區塊。區塊大小可變動，但集結成網格的每一列稱之為頁。
SSD 控制器進行多項功能，包括持續追蹤資料定位。
讀取與寫入
對 SSD 而言，更新資料較為複雜。當區塊的任何部分需要更新時，區塊內的所有資料都必須重新整理。舊區塊內的資料複製到另一個區塊後，舊區塊的資料將被清除，再將資料及其變更重寫到新的區塊。
每當您要求電腦取得或更新資料時，SSD 控制器會查看所需資料位址並讀取電荷狀態。
硬碟閒置時，一個稱爲垃圾回收的程序會確保舊區塊的資訊已清除，隨時可再次寫入新資訊。
另外，一項名爲TRIM的程序用以告知 SSD 在清除區塊時可以跳過重寫特定資料。由於每個區塊可再次寫入的次數有限，此程序可防止儲存磁碟過度耗損。
爲了進一步防止磁碟耗損，有一項運算法可確保磁碟內每個區塊都獲得等量的讀寫次數。此程序稱為耗損平均，在磁碟運作時自動執行。
由於讀寫程序需要進行資料移動，SSD 通常會額外配置儲存空間作為超額配置 (OP) ，這些容量不會回報給作業系統，也不提供使用者存取。這樣可為磁碟提供移動及刪除項目的空間，而不影響整體儲存容量。
缺點
SSD 是相對較新的技術，因此比 HDD 昂貴。縱使差距日益減少，目前仍很難找到非常大容量的固態硬碟。HDD 的容量與 SSD 相比，可達 2.5 倍之多。
SSD 的優點：為什麼選擇固態硬碟？
固態硬碟 (SSD) 提供遊戲、應用程式和影片更快的載入速度。由於其使用的技術，SSD 更輕巧，並且更能承受移動和跌落衝擊。此外，固態硬碟耗電量更低，讓電腦運作更涼爽。
SSD 最大的優點之一是其速度比傳統硬碟 (HDD) 快得多。例如，Crucial P310 是一款 Gen4 NVMe SSD，提供高達 7,100 / 6,000 MB/s 的驚人讀寫速度。Crucial P310 的容量高達 2TB，為遊戲、創意專案等提供充足的儲存空間，並在效能和可靠性方面優於 HDD。
SSD 是否等同於硬碟？
簡單來說，SSD 與硬碟不同。硬碟使用磁性感應碟片，這些碟片由馬達移動，而 SSD 使用快閃記憶體，沒有任何活動部件，因此速度更快。
抉擇
傳統硬碟與固態硬碟的差別在於儲存與取得資料的技術。下方表格描述部分差異。
HDD 較為便宜，儲存空間較大，而 SSD 速度更快、更輕、更耐用、更節能。您的需求將決定哪種儲存方案最適合您。
